Наноконструкции на основе двухцепочечных молекул нуклеиновых кислот

• Автор: Захаров, Михаил Александрович
• Шифр специальности: 03.00.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2006
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 145 с. : ил.

1. Жидкие кристаллы жидкокристаллические фазы

их свойства стр.

2. Конденсированное состояние высокомолекулярных

двухцепочечньтх ДНК стр.

3. Жидкокристаллическое состояние низкомолекулярных

двухцепочечных ДНК в водносолевых растворах. стр.

4. Жидкокристаллические дисперсии низкомолекулярных

двухцепочечных ДНК в воднополимерных растворах стр.

Глава 3 Свойства антибиотиков антрациклиновой группы

и их комплексов с нуклеиновыми кислотами.

1. Химическое строение антрациклиновых антибиотиков стр.

2. Физикохимические свойства антрациклиновых антибиотиков
и их комплексов с нуклеиновыми кислотами стр.
Глава 4 Комплексы переходных металлов с ДНК, антраци клиновым и антибиотиками.
1. Структурная химия переходных металлов
на примере меди стр.
2. Особеннности комплексов переходных металлов
с двухцепочечными ДНК стр.
3. Комплексы переходных металлов с антибиотиками
антрациклиновой группы стр.
Глава 5 Материалы и методы.
1. Характеристи ка препаратов стр.
2. Приготовление растворов. стр.
3. Спектры поглощения и кругового дихроизма. стр.
4. Формирование жидкокристаллических дисперсий ДНК и полиИ полиЦ в водносолсвых растворах,
содержащих ПЭГ стр.
5. Создание наноконструкций на основе жидкокристаллических дисперсий
нуклеиновых кислот стр.
6. Температурная стабильность холестерической ЖКД ДНК и
наноконструкций. стр.
7. Визуализация частиц наноконструкций стр.
8. Рентгенографический анализ жидкокристаллических фаз ДНК, сформированных из дисперсий комплекса ДНКантибиотик и
ДПКантибиотикСи2. стр.
9. Измерение магнитных свойств меди II в составе
наномостиков стр.
Глава 6 Результаты и их обсуждение.
1. Комплексы антрациклинового антибиотика дауномицина ДАУ
с жидкокристаллической дисперсией ПК стр.
2. Спектры КД жидкокристаллических дисперсий
комплекса ДНКДАУ, обработанных раствором СиСЬ стр.
3. Факторы, влияющие на эффективность образования и
свойства наномостиков. стр.
4. Рентгенографический анализ жидкокристаллических
фаз ДНК и ЖКД ДНК, содсржащх наномостики.7 стр.
5. Визуализация ЖКД ДНК после сшивания их
наномостиками9 стр.
6. Магнитные свойства ионов меди
в составе наномостиков.2 стр.
7. Гипотетическая структура наноконструкций
на основе дц ДНК.5 стр.
8. Пути практического применения наноконструкций 1 стр.
Выводы 2 стр.
Литерату ра.3 стр.
Список сокращений
НК нуклеиновая кислота
ЖКД жидкокристаллическая дисперсия
ДАУ дауномицин противоопухолевый антибиотик
НаК наноконструкция
Введение


Настоящая диссертация посвящена исследованию возможности создания наноконструкций на основе двухцепочечных молекул нуклеиновых кислот, фиксированных в пространственной структуре частиц их жидкокристалличесих дисперсий. Стратегия этого подхода принципиально отличается от стратегии известного подхода к созданию наноструктур, основанного на последовательной модификации исходных молекул нуклеиновых кислот. Для решения поставленной задачи необходимо было определить основные параметры и условия, характеризующие процесс образования наноконструкций НаК природа молекул НК, антибиотиков, ионов металлов, а также температура и т. Диссертация состоит из двух частей. В первой из них литературной дан обзор литературы, касающейся известной стратегии наноконструирования, описаны некоторые свойства жидких кристаллов и жидкокристаллических дисперсий нуклеиновых кислот и сформулированы основные положения, лежащие в основе новой стратегии наноконструирования. В главах 3 и 4 рассмотрено строение антибиотиков антрациклиновой группы, их комплексов с дц НК и ионами металлов. Во второй части экспериментальной описаны использованные в работе препараты и методы, а также изложены и обсуждены результаты формирования наноконструкций на основе дц НК. Большой интерес в последние годы вызывает исследование возможности построения наноконструкций с регулируемыми свойствами на основе двухцепочечных молекул нуклеиновых кислот НК. НК или изготовленных на их основе, может быть проконтролирована с молекулярной точностью. В настоящее время описаны несколько стратегий создания наноструктур молекулярных конструкций, суперструктур, которые можно условно назвать последовательным конструированием или конструированием шагзашагом, основанным на последовательной модификации исходной молекулы двухцепочечной НК или синтетического полинуклеотида. Согласно первому подходу, становление которого связано с именем II. Зимана и его соавторов 2, в качестве строительных блоков с регулируемыми свойствами использованы единичные, жесткие, двухцепочечные молекулы синтетических НК полинуклеотидов, имеющие в своей структуре нс только липкие концы, но и палиндромные, т. Наличие таких последовательностей открывает возможность для создания различного рода крестообразных структур. Два липких конца, соединяясь друг с другом, образуют отрезок классической спирали ДНК. Главное состоит в том, что липкие концы НК взаимодействуют предсказуемым и программируемым образом. Большое разнообразие и склонность липких концов соединяться с комплементарной последовательностью оснований обеспечивают возможность конструирования молекул, состоящих из множества цепей ДНК, соединенных друге другом заранее заданным способом 3. РОР связями, предоставляет собой удобный инструмент для модификации как обычных НК, так и их производных. Сшивание липких концов в составе крестообразных структур приводит к формированию первой наноструктуры плоской нанорешетки, т. Невысокая жесткость наноструктур типа плоской решетки в узлах структуры имеет привлекательную сторону она открывает возможность для того, чтобы эту структуру можно было сгибать. Пользуясь набором ферментов и правильным подбором последовательностей нуклеотидов в исходных одноцепочечных НК, в г. Оструктур была получена ЗИнаноструктура, имеющая форму куба, ребрами жесткости которого являются двухцепочечные дц молекулы ДНК 4 Рис. Согласно точке зрения Н. Зимана, сохранение физикохимических свойств НК при наноконструировании, в принципе, открывает возможность для встраивания молекул атомов и т. НК или в состав уже созданной наноконструкции. Молекулы гостей, в свою очередь, могут быть мишенями для других биологически активных соединений 5. Необходимо отметить, что создание наноструктур по стратегии Н. Зимана сопряжено с большими экономическими затратами, обусловленными как необходимостью получения специфических препаратов НК, так и тщательным контролем за их качеством, выделением из реакционной смеси специфических структур, а также применением современных методов контроля таких, как атомная силовая микроскопия, на всех стадиях наноконструирования.